Kazalo:
- Nova sončna celica podrla rekord učinkovitosti
- Nov 3D sistem za slikanje lahko zajame posamezne fotone
- Nanosatelit "Labod" bo v vesolje poslan na sončnem jadru
- Znanstveniki so patentirali sistem napajanja Zemlje iz vesolja
- Sistem za prepoznavanje bo dronom omogočil, da letijo 10-krat hitreje in se ne zrušijo
- Singapurski znanstveniki so se naučili, kako narediti odličen aerogel iz starih pnevmatik
- V Ruski federaciji se razvija zračni taksi brez posadke
- Toyota in Lexus razvijata tehnologijo, da ugrabitev avtomobilov postane nesmiselna
- Ruski elektromotor na superprevodnikih bo testiran med letom
Video: TOP-9 prebojnih energetsko varčnih tehnologij prihodnosti
2024 Avtor: Seth Attwood | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-16 16:16
Sveže novice o znanosti in tehnologiji. Objavljamo najnovejša odkritja znanstvenikov, tehnične preglede, najnovejše novice iz interneta in visoke tehnologije.
Nova sončna celica podrla rekord učinkovitosti
Zlaganje perovskitnih sončnih celic na silicijeve sončne celice je eden od načinov za povečanje količine uporabljene sončne svetlobe.
Uporaba sončnih fotovoltaičnih celic kot obnovljivega vira energije je v porastu, saj tehnologija postaja učinkovitejša in cenejša.
Zlaganje perovskitnih sončnih celic na silicijeve celice je eden od načinov za povečanje količine uporabljene sončne svetlobe, zdaj pa so raziskovalci na Avstralski nacionalni univerzi podrli rekord učinkovitosti teh tandemskih sončnih celic.
Raziskovalci pravijo, da so njihove nove sončne celice, ki temeljijo na perovskitu in siliciju, dosegle 27,7-odstotno učinkovitost pri pretvarjanju sončne svetlobe v energijo. To je več kot dvakrat več, kot bi tehnologija lahko proizvedla pred samo petimi leti (13,7 odstotka), in to je dostojen korak naprej od poročil izpred dveh let - 25,2 odstotka.
Zanimivo je, da tehnologija že prekaša večino komercialno dostopnih sončnih kolektorjev, ki se gibljejo okoli 20-odstotne oznake učinkovitosti. Temeljijo izključno na siliciju in naj bi v naslednjih nekaj letih dosegli najvišjo mejo.
Tako silicij kot perovskit sta dobra pri pretvarjanju sončne svetlobe v energijo, a skupaj delujeta še bolje. To je zato, ker oba materiala absorbirata svetlobo različnih valovnih dolžin – silicij zbira predvsem rdečo in infrardečo svetlobo, perovskit pa je specializiran za zeleno in modro.
Da bi to kar najbolje izkoristili, raziskovalci zlagajo prosojne perovskitne celice na silikonske. Perovskit pobere tisto, kar potrebuje, medtem ko se druge valovne dolžine filtrirajo do silicija.
Znanstveniki si zdaj prizadevajo še izboljšati učinkovitost, saj se tehnologija hitro približuje komercializaciji. Po mnenju raziskovalcev mora biti učinkovitost približno 30-odstotna, preden bo sposobna preživeti za množično proizvodnjo, in to naj bi se zgodilo do leta 2023.
Nov 3D sistem za slikanje lahko zajame posamezne fotone
Nova tehnologija je prvi pravi prikaz zmanjševanja šuma z enim fotonom
Raziskovalci na Stevens Institute of Technology so ustvarili sistem 3D slikanja, ki uporablja kvantne lastnosti svetlobe za ustvarjanje slik, ki so 40.000-krat ostrejše od trenutne tehnologije. Odkritje utira pot učinkoviti uporabi sistema LIDAR v samovozečih avtomobilih in sistemih za satelitsko kartiranje, komunikacijah v vesolju itd.
Delo obravnava dolgoletno težavo z LIDAR-jem, ki izstreli laserje na oddaljene cilje in nato zazna odbito svetlobo. Medtem ko so detektorji svetlobe, ki se uporabljajo v teh sistemih, dovolj občutljivi, da ustvarijo podrobne slike nekaj fotonov – drobnih delcev svetlobe, je težko razlikovati odbite delčke laserske svetlobe od svetlejše svetlobe ozadja, kot je sončna svetloba.
"Bolj občutljivi so naši senzorji, bolj občutljivi so na hrup iz ozadja," pravijo znanstveniki. "To je problem, ki ga trenutno poskušamo rešiti." Nova tehnologija je prva resnična predstavitev zatiranja šuma z enim fotonom z uporabo tehnike, imenovane Quantum Parametric Sorting Mode ali QPMS, ki je bila prvič predlagana leta 2017.
Za razliko od večine orodij za filtriranje šuma, ki se zanašajo na naknadno obdelavo programske opreme za čiščenje hrupnih slik, QPMS potrjuje kvantne svetlobne podpise z uporabo eksotične nelinearne optike za ustvarjanje eksponentno čistejših slik na ravni senzorja.
Iskanje določenega fotona, ki nosi informacije med hrupom v ozadju, je podobno, kot da bi poskušali iz snežnega snežka iztrgati eno snežinko - vendar je raziskovalcem prav to uspelo. Opisujejo metodo vtiska določenih kvantnih lastnosti v izhodni impulz laserske svetlobe in nato filtriranje vhodne svetlobe, tako da senzor zazna samo fotone z ujemajočimi se kvantnimi lastnostmi.
Rezultat: slikovni sistem, ki je neverjetno občutljiv na fotone, ki se vračajo iz cilja, vendar ignorira skoraj vse neželene hrupne fotone. Ta pristop ustvari jasne 3D slike, tudi če je vsak foton, ki prenaša signal, utopljen z veliko več hrupnimi fotoni.
"Z odstranitvijo začetnega zaznavanja fotonov premikamo meje natančnega 3D slikanja v 'hrupnih' okoljih," je povedal Patrick Rain, glavni avtor študije. "Pokazali smo, da lahko zmanjšamo količino hrupa za približno 40.000-krat več kot lahko zagotovi najnaprednejša tehnologija slikanja."
V praksi lahko QPMS zmanjševanje šuma omogoči uporabo LIDAR-ja za ustvarjanje natančnih, podrobnih 3-D slik na razdaljah do 30 kilometrov. QPMS se lahko uporablja tudi za komunikacije v globokem vesolju, kjer močan bleščanje sonca običajno zaduši oddaljene laserske impulze. Morda najbolj vznemirljivo je, da lahko ta tehnologija raziskovalcem omogoči jasnejši vpogled v najbolj občutljive dele človeškega telesa.
Z zagotavljanjem skoraj tihega enofotonskega slikanja bo sistem raziskovalcem pomagal ustvariti jasne, zelo podrobne slike človeške mrežnice z uporabo skoraj nevidnih, šibkih laserskih žarkov, ki ne bodo poškodovali občutljivih tkiv očesa.
Nanosatelit "Labod" bo v vesolje poslan na sončnem jadru
Ruski nanosatelit "Lebed" bi lahko postal prvo vesoljsko plovilo, ki bo zapustilo Zemljino orbito s pomočjo sončnega jadra. Model letenja satelita lahko predstavimo v treh letih, nato pa sledi testni let.
Tehnika naj bi se uporabljala za raziskovalne misije, ki se bodo zaradi opuščanja uporabe težkih pogonskih motorjev pocenile - s tem se bo zmanjšala skupna teža domače sonde. Glavna razlika med Lebedom in tujimi modeli je edinstvena zasnova rotorja dvokrakega jadra, ki omogoča desetkratno povečanje njegove površine. Kot je imenovan višji predavatelj Moskovske državne tehnične univerze. Bauman Alexander Popov, rotacijsko jadro z dvema rezilom, ki ga je patentirala univerza, bo nameščeno na Swan, ki ne potrebuje okvirja za namestitev. "Zahvaljujoč temu pričakujemo, da bomo njegovo površino desetkrat povečali z enako težo strukture," je dejal znanstvenik.
Po besedah Popova bo novo napravo dostavljena z nosilno raketo v orbito z višino 1000 km. Po tem se bo začelo nadzorovano vrtenje, ki ga sprožijo ranžirni elektrotermični motorji - uporniki (potrebno energijo bodo prejemali iz sončnih kolektorjev). Hkrati se bosta zaradi centrifugalne sile iz posebnih valjev na obeh straneh satelita izstrelili dve jadri z enostransko odsevno prevleko. Njihova skupna dolžina bo približno 320 m.
Znanstveniki so patentirali sistem napajanja Zemlje iz vesolja
Moskovski radiotehniški inštitut Ruske akademije znanosti je prejel patent za sistem za prenos energije iz orbitalne sončne elektrarne na Zemljo, kažejo podatki na spletni strani Zvezne službe za intelektualno lastnino.
V skladu z dokumentom znanstveniki predlagajo namestitev vesoljske sončne elektrarne na nadmorsko višino od 300 do 1000 kilometrov in pri letenju nad zemeljsko sprejemno točko prenašajo energijo, ki se nabere v baterijah elektrarne, z uporabo mikrovalov.
Hkrati je podoben ameriški patent iz leta 1971 naveden v ruskem patentu, v katerem je bila prvič predstavljena ideja o ustvarjanju sončne vesoljske elektrarne. Nato je bilo predlagano, da se elektrarna postavi v geostacionarno orbito z višino 36 tisoč kilometrov, kar bi omogočilo, da bi bila ves čas praktično nad istim delom zemeljske površine in s tem zagotovila stalen prenos energije na Zemljo.. Vendar pa mora biti sprejemna postaja v tem primeru nameščena na ekvatorju. Ruski predlog omogoča prenos energije v druge regije Zemlje.
Leta 2018 je prvi namestnik generalnega direktorja holdinga Shvabe Sergej Popov v intervjuju za RIA Novosti dejal, da ruski znanstveniki razvijajo orbitalni laser z repetitorskim ogledalom, ki bo lahko prenašal sončno energijo v te dele Zemlja, kjer je nemogoče ali izjemno težko graditi elektrarne, vključno s številom do Arktike.
Sistem za prepoznavanje bo dronom omogočil, da letijo 10-krat hitreje in se ne zrušijo
Inženirji z Univerze v Zürichu (Švica) so predstavili bistveno nov sistem za preprečevanje trkov za drone – nič hitrejšega in natančnejšega na svetu. Izhajali so iz dejstva, da hitrost reakcije 20-40 milisekund, tako kot v mnogih komercialnih sistemih brez posadke, ni dovolj za organizacijo varnega gibanja hitrih letečih dronov. Švicarji so za prikaz zmožnosti svoje zamisli uporabili igro odbojnikov in učili drone, da se mojstrsko izogibajo žogam, ki letijo proti njim.
Težava z reakcijskim časom dronov na ovire ima dve korenini. Prvič, visoka hitrost gibanja letečih vozil v primerjavi s zemeljskimi. Drugič, šibka računalniška moč, zaradi katere sistemi na vozilu nimajo časa za analizo situacije in prepoznavanje motenj. Kot rešitev so inženirji senzorje zamenjali z "dogodkovnimi kamerami", s čimer so hitrost reakcije povečali na 3,5 milisekunde.
Dogodkovna kamera se odzove le na spremembe svetlosti posameznih slikovnih pik v kadru in ignorira druge, zato mora obdelati zelo malo informacij, da zazna premikajoči se predmet na statičnem ali sedečem ozadju. Od tod visoka hitrost reakcije, vendar se je med praktičnimi poskusi izkazalo, da niti obstoječi droni niti same kamere niso primerne za ta namen. Zasluga švicarskih inženirjev je, da so predelali tako kamere kot platformo kvadrokopterjev, poleg tega pa so razvili potrebne algoritme, pravzaprav ustvarili nov sistem.
Pri igranju bouncerja se dron s takšnim sistemom v 90% primerov uspe izogniti žogi, ki se mu vrže s hitrostjo 10 m / s, z razdalje le 3 m. In to v prisotnosti le eno kamero, če je velikost motenj znana vnaprej - a prisotnost dveh kamer mu omogoča, da natančno izračuna vse parametre motnje in se pravilno odloči. Zdaj inženirji delajo na testiranju sistema v gibanju, ko letijo na težkih poteh. Po njihovih izračunih bodo posledično lahko UAV leteli desetkrat hitreje kot zdaj, brez nevarnosti trčenja.
Singapurski znanstveniki so se naučili, kako narediti odličen aerogel iz starih pnevmatik
Znanstveniki na nacionalni univerzi v Singapurju so bili izjemno razočarani nad dejstvom, da gre le 40 % rabljenih pnevmatik v recikliranje, zato so se lotili iskanja alternativne rešitve tega problema. Ni bilo jasnega načrta, le ideja - izolirati gumo od materiala pnevmatike in ji dati novo obliko. Na primer, spremenite ga v porozno bazo aerogela - celično strukturo, v kateri so celice napolnjene s plinom.
Med poskusi so znanstveniki namočili tanke drobce pnevmatik v mešanico "okolju prijaznih" topil in vode, da bi očistili gumo pred nečistočami. Nato raztopino prebavimo, dokler ni nastala enotna masa, ohladimo na -50 °C in liofiliziramo v vakuumski komori 12 ur. Rezultat je bil gost in lahek aerogel.
Za razliko od drugih vrst aerogelov se je različica na osnovi gume izkazala za večkrat močnejšo. In po nanosu premaza iz metoksitrimetilsilana je postal tudi vodoodporen, kar je takoj določilo njegovo obetavno področje uporabe - kot sorbent za likvidacijo razlitja nafte. Včerajšnji smeti bodo pomagali znebiti druge vrste odpadkov in onesnaževanja.
Predvsem pa so singapurski znanstveniki zadovoljni z gospodarsko platjo izuma. Ustvarjanje lista iz gumijastega aerogela s površino 1 m². in debeline 1 cm traja 12-13 ur in stane 7 $. Postopek je mogoče enostavno povečati in spremeniti v komercialno privlačen posel. Še posebej glede na ogromne zaloge in cenenost izhodnega materiala.
V Ruski federaciji se razvija zračni taksi brez posadke
V Rusiji nastaja zračni taksi brez posadke, ki bo lahko prevažal potnike na razdaljo 500 km s potovalno hitrostjo 500 km / h. Prvi poskusni model naj bi nastal do leta 2025, uporabljal pa se bo za vertikalni vzlet in pristanek.
Pričakuje se, da bo v nadaljevanju izdelan model letala, katerega nosilnost bo 500 kg (štirje potniki), piše časnik Izvestia.
Tak zračni taksi je zasnovan predvsem za uporabo v mestih z več kot milijonom prebivalcev in v največjih regijah države. Uporaba vozila bo postala pomembna zaradi pomanjkanja vzletno-pristajalnih stez v Rusiji, so pojasnili razvijalci iz Nacionalne tehnološke pobude (NTI).
»Za visoko hitrost vozila bo poskrbela plinska turbina, ki je nameščena na vozilu in povezana z električnim generatorjem. Preko baterije superkondenzatorjev napaja šest stacionarnih motorjev, «je povedal Pavel Bulat, namestnik sodirektorja delovne skupine Aeronet pri NTI. Po njegovih besedah bodo motorji vrteli dvižne in nosilne ventilatorje, ki se bodo popolnoma umaknili v trup, ki deluje kot krilo. Krmiljenje je predvideno z reaktivnimi krmili in s spreminjanjem vektorja potiska. Napajalna elektronika za avtomobil bo namesto tradicionalnega silicija izdelana iz silicijevega karbida.
Inovativen bo tudi material karoserije. Oblikovalci bodo uporabili najnovejšo zlitino aluminija in skandija. Razvili so ga na Vseruskem inštitutu za letalske materiale. To bo ustvarilo lahek popolnoma kovinsko varjen trup.
Toyota in Lexus razvijata tehnologijo, da ugrabitev avtomobilov postane nesmiselna
Kraja avtomobila je ena največjih težav, s katerimi se soočajo lastniki avtomobilov. Tudi alarmni sistemi niso vedno kos svoji nalogi, vendar imajo proizvajalci že naprednejšo rešitev. Od leta 2020 bo celotna ponudba znamk Toyota in Lexus v Rusiji zaščitena z edinstvenim identifikatorjem proti kraji T-Mark / L-Mark.
Identifikator je oznaka avtomobila z mikropikami iz filma s premerom 1 mm, na katerem je nanesena edinstvena koda PIN, povezana z VIN številko določenega avtomobila. Skupno je na različne elemente karoserije in sklope uporabljenih do 10.000 takšnih točk. Njihovo skladnost s "priloženim" vozilom lahko preverite na spletnih mestih toyota.ru in lexus.ru.
Uporaba označevanja omogoča organom pregona in kupcem rabljenih avtomobilov, da preverijo podatke o "potnem listu" avtomobila z dejanskim datumom njegove izdelave, opremo, znamko in številko motorja ter drugimi značilnostmi. Proizvajalec pozicionira identifikatorje kot rešitev, ki znatno zmanjša zanimanje ugrabiteljev za avtomobile Toyota in Lexus in omogoča izključitev možnosti njihove nadaljnje prodaje vozil na sekundarnem trgu.
Prvi avtomobil, ki je na domačem trgu prejel oznako L, je bil Lexus ES - po navedbah proizvajalca do danes ni bilo primerov kraje te limuzine, opremljene z oznakami proti kraji. Poleg tega imajo lastniki označenih avtomobilov popuste do 15 % na CASCO polico o nevarnosti kraje. Pričakuje se, da bo proces opremljanja palete znamk Toyota in Lexus v Rusiji z oznako T-Mark / L-Mark zaključen v letu 2020.
Ruski elektromotor na superprevodnikih bo testiran med letom
Specialisti iz TsIAM po imenu PI Baranov je začel priprave na testiranje prve hibridne elektrarne v Rusiji z električnim motorjem. O tem je dan prej poročala RIA Novosti s sklicevanjem na tiskovno službo centra za znanstveno testiranje.
Sredi tega meseca so predstavniki inštituta obiskali FSUE SibNIA im. SA Chaplygin , kjer so pregledali leteči laboratorij v bazi Yak-40, kjer je načrtovano testiranje obetavne enote v prihodnosti. Letni preizkusi bodo predvidoma izvedeni čez 2 leti. Predvidena je namestitev najnovejšega visokotemperaturnega elektromotorja na superprevodnike in hladilni sistem v nosu letala, ki ga je po naročilu FPI ustvaril ZAO Superox. Spomnimo se, da je ta enota edinstven domači razvoj, ki lahko zagotovi oprijemljivo prednost v gostoti moči in učinkovitosti komponent hibridne instalacije v primerjavi s tradicionalno električno opremo.
Namesto enega od treh motorjev v "repu" letečega laboratorija bo nameščena turbogredna plinska turbinska enota z električnim generatorjem, ki jo je razvil USATU. Enote krmilnega sistema in baterije bodo nameščene v kabini Yak-40. Med letom bodo tam tudi testni inženirji. Glavni cilj prihajajočih testov je ustvariti demonstrator hibridne elektrarne, ki bi jo lahko v prihodnosti namestili na obetavna medregionalna ruska letala.
Priporočena:
TOP 5 tehnologij za nadzor človeka. Kako psevdoelita izkorišča nepotrebne ljudi
Živimo v dobi aktivnega razvoja tehnologij in danes je običajno, da naredimo nekaj, na kar ljudje pred 20-30 leti niso mogli niti pomisliti. In te tehnologije so že globoko zakoreninjene v naših življenjih. Medtem jih ne morete imenovati neškodljive in neškodljive
TOP 10 novih tehnologij, ki bi morale spremeniti svet na bolje
MIT Technology Review, ena najbolj cenjenih publikacij na svojem področju, vsako leto predstavi deset novih tehnologij, ki bi morale spremeniti svet na bolje. Letos je uredništvo Revije naredilo majhno revolucijo z možnostjo izbora desetih najboljših za zunanjega kustosa. Šlo je za poslovneža, ki bo, kot kaže, vedno povezan s prebojnimi tehnologijami, čeprav so ga praktično vsi konkurenti prehiteli. Ta oseba je B
Energetsko neravnovesje: Koliko toplote dobi naš planet?
No, kako ti je všeč poletje? vroče? V Sankt Peterburgu, na primer, lahko vročina ponori – zadnji dnevi so postali najbolj vroči v severni prestolnici v zadnjih 116 letih. Da razumete, je skoraj nemogoče najti ventilatorja nekje v skladišču trgovin s strojno opremo v Sankt Peterburgu
TOP-5 edinstvenih ruskih tehnologij, priznanih po vsem svetu
Zdi se fantastično, da so se ruski izumitelji naučili "brati" misli ljudi, saj so prehiteli Elona Muska. Ali pa da so vodilni v proizvodnji umetnega safirja na planetu, ki stoji tudi na Apple Watch
Energetsko učinkoviti domovi, ki pokrivajo stroške toplote in električne energije
Danes je zelo modno razpravljati o temi izboljšanja ekološkega stanja planeta in aktivnejše uporabe alternativnih virov energije. Medtem ko so za nekatere to do neba sanje in projekti na papirju, je za druge prebivalce številnih evropskih držav prava realnost